Physik, bräuchte Hilfe - Lückentext?

2 Antworten


newcomer  05.04.2020, 13:28

https://de.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetische_Induktion#Beispiel:_Induktion_durch_Bewegung_des_Leiters

Man spricht in diesem Fall von der sogenannten Bewegungsinduktion, da die Spannung einzig durch die Bewegung des Leiters entstanden ist und die zeitliche Änderung der Flussdichte keine Rolle spielte.

Bei Bewegungsinduktion lässt sich die Entstehung der Spannung immer als Folge der Lorentzkraft auf die im Leiterstab vorhandenen Leitungselektronen verstehen. Im vorliegenden Beispiel erklärt sich die Entstehung der Spannung wie folgt:

  • Die Lorentzkraft übt auf die Elektronen eine Kraft {\displaystyle {\vec {F}}_{\mathrm {L} }=q\cdot \left({\vec {v}}\times {\vec {B}}_{0}\right)} aus, wobei {\displaystyle q=-1{,}602\cdot 10^{-19}\ \mathrm {C} } die Ladung eines Elektrons und {\displaystyle {\vec {v}}} die Geschwindigkeit des Elektrons ist.
  • Die Richtung der Kraft lässt sich mit der UVW-Regel oder der Rechte-Hand-Regel nachvollziehen. In der Zeichnung wird der Leiter von links nach rechts bewegt ({\displaystyle \Rightarrow } Daumen der rechten Hand zeigt nach rechts). Das schwachgraue Muster im Hintergrund des Bildes symbolisiert Feldlinien des Magnetfeldes {\displaystyle {\vec {B}}_{0}}, die senkrecht zur Ebene der Schienenanordnung vom Betrachter weg verlaufen ({\displaystyle \Rightarrow } Zeigefinger zeigt in die Zeichenebene hinein). Der Ringfinger zeigt dementsprechend in Richtung der Kraftrichtung, die auf positive Ladungsträger ausgeübt würde ({\displaystyle \Rightarrow } Ringfinger zeigt von der unteren Schiene auf die obere Schiene). Folglich werden negativ geladene Elektronen zur unteren Schiene hin verschoben.
  • Aufgrund der Lorentzkraft verschieben sich die Elektronen so, dass auf der oberen Schiene ein Elektronenmangel und auf der unteren Schiene ein Elektronenüberschuss entsteht.
  • Aus der ungleichmäßigen Ladungsverteilung ergibt sich ein elektrisches Feld, das der Lorentzkraft entgegenwirkt.
  • Im Gleichgewichtsfall sind die Lorentzkraft {\displaystyle {\vec {F}}_{\mathrm {L} }} und die Coulombkraft {\displaystyle {\vec {F}}_{\mathrm {C} }} entgegengesetzt gleich, und es gilt:

{\displaystyle {\vec {E}}=-{\vec {v}}\times {\vec {B}}_{0}}

Die elektrische Feldstärke zeigt in Richtung auf die untere Schiene und erklärt die auftretende Klemmenspannung.

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Oberer Text; erste Lücke: ... Lorentzkraft, zweite Lücke: ... elektrische Spannung

Unterer Text: ... Ursache entgegenwirkt

Beste Grüße,

C.F. Gauss - princeps mathematicorum.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Universität Helmstedt, TU Braunschweig, GAU Göttingen

Louisabockt 
Beitragsersteller
 05.04.2020, 13:26

Herzlichen dank!! dürfte ich dir vlt noch eine frage stellen zu einer anderen aufgabe?

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